QCM : Solutions aqueuses et concentrations (18 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un mélange liquide reste limpide et ses constituants ne se séparent pas spontanément. Comment le classer ?

Comme une suspension hétérogène
Comme un soluté dispersé
Comme une solution homogène
Comme un solvant pur

Comme une solution homogène

Explication

Une solution est un mélange homogène dont les constituants ne se séparent pas spontanément. Une suspension est hétérogène, le soluté est l’espèce dispersée et le solvant est le liquide qui la reçoit.

2. Après avoir mélangé deux poudres avec de l’eau, Lina observe un liquide trouble contenant des grains visibles qui tombent au fond. Quel type de mélange a-t-elle obtenu ?

Un mélange homogène sans dépôt
Une solution homogène colorée
Une solution aqueuse limpide
Une suspension hétérogène

Une suspension hétérogène

Explication

Des particules visibles qui peuvent se déposer caractérisent une suspension hétérogène. Une solution homogène peut être colorée, mais elle reste limpide et ne présente pas de particules qui se déposent.

3. Lorsqu’un cristal ionique se dissout dans l’eau, quelle succession décrit correctement les étapes microscopiques ?

Hydratation, dissociation, dispersion
Dissociation, hydratation, dispersion
Dispersion, hydratation, dissociation
Dissociation, dispersion, hydratation

Dissociation, hydratation, dispersion

Explication

Les molécules d’eau séparent d’abord les ions du cristal, entourent ensuite chaque ion, puis les ions se répartissent dans toute la solution. Inverser les deux premières étapes, confondre hydratation et dispersion ou disperser avant la dissociation ne respecte pas ce mécanisme.

4. Dans un bain de bouche, quelle grandeur représente la concentration en masse du fluorure dissous ?

La masse de fluorure dissous par litre de solution
La masse totale du bain de bouche par litre de solution
La masse de fluorure dissous par litre de solvant
Le volume de fluorure dissous par litre de solution

La masse de fluorure dissous par litre de solution

Explication

La concentration en masse indique la masse du soluté dissous par litre de solution. La masse totale de solution relève de la masse volumique, et le litre considéré est celui de la solution, non celui du solvant seul.

5. Un préparateur dissout 0,30 g de soluté pour obtenir 0,60 L de solution. Quelle concentration en masse obtient-il ?

2,0 g/L2{,}0\ \text{g/L}
500 g/L500\ \text{g/L}
0,50 g/L0{,}50\ \text{g/L}
0,18 g/L0{,}18\ \text{g/L}

$$0{,}50\ \text{g/L}$$

Explication

On applique Cm=mVC_m = \frac{m}{V} : 0,30÷0,60=0,50 g/L0{,}30 \div 0{,}60 = 0{,}50\ \text{g/L}. Le produit donne 0,18, le rapport inversé donne 2,0, et 500 résulte d’une erreur de conversion d’unités.

6. Pour calculer une concentration en masse en g/L, une technicienne dispose de la masse du soluté et du volume de solution préparée. Quelle donnée de volume doit-elle employer ?

Le volume de solvant exprimé en litres
Le volume total de solution exprimé en millilitres
Le volume du soluté exprimé en litres
Le volume total de solution exprimé en litres

Le volume total de solution exprimé en litres

Explication

Pour obtenir une concentration en g/L, le volume doit être celui de la solution entière et être exprimé en litres. Le volume du solvant seul omet le soluté, tandis qu’un volume en millilitres ne donne pas directement des g/L.

7. Dans une solution, quelle masse intervient dans le calcul de la masse volumique ?

La masse du soluté seul
La masse de toute la solution
La masse du solvant seul
La masse du soluté, sans le solvant

La masse de toute la solution

Explication

La masse volumique rapporte la masse totale de la solution à son volume. La masse du soluté seul correspond à la concentration en masse, tandis que la masse du solvant seul ne représente pas la solution entière.

8. Un technicien dispose de 300 mL d’une solution contenant 12 g de soluté et dont la masse totale est de 315 g. Quelles expressions donnent respectivement sa masse volumique et sa concentration en masse ?

ρ=315Vsolvant\rho=\frac{315}{V_{\mathrm{solvant}}} et Cm=12VsolvantC_m=\frac{12}{V_{\mathrm{solvant}}}
ρ=12300\rho=\frac{12}{300} et Cm=315300C_m=\frac{315}{300}
ρ=315300\rho=\frac{315}{300} et Cm=12300C_m=\frac{12}{300}
ρ=315300\rho=\frac{315}{300} et Cm=315300C_m=\frac{315}{300}

$$\rho=\frac{315}{300}$$ et $$C_m=\frac{12}{300}$$

Explication

La masse volumique utilise la masse totale de solution, tandis que la concentration en masse utilise la masse du soluté; les deux sont rapportées au volume de solution. L’inversion échange les masses, le volume du solvant remplace à tort celui de la solution, et l’emploi de 315 g pour les deux oublie la masse propre au soluté.

9. Pour une même solution, on exprime la masse volumique et la concentration en masse dans la même unité. Si ρ=1,08 g/mL\rho=1{,}08\ \mathrm{g/mL}, quelle proposition respecte leur relation ?

Cm>1,08 g/mLC_m>1{,}08\ \mathrm{g/mL}
Cm=1,08 g/mLC_m=1{,}08\ \mathrm{g/mL}
Cm<1,08 g/mLC_m<1{,}08\ \mathrm{g/mL}
CmC_m peut dépasser 1,08 g/mL1{,}08\ \mathrm{g/mL} si le soluté est concentré

$$C_m<1{,}08\ \mathrm{g/mL}$$

Explication

À unités identiques, la concentration en masse est inférieure à la masse volumique, car le soluté ne constitue qu’une partie de la masse totale de la solution. L’inégalité inversée et l’égalité contredisent cette relation, et une forte concentration ne permet pas à la masse du soluté de dépasser celle de toute la solution.

10. Quel résultat définit une dissolution préparée à partir d’une masse précise de soluté ?

Une quantité de solvant sans volume final défini
Une solution diluée à partir d’une solution mère
Un volume précis de solution à concentration connue
Un soluté séparé du solvant après mélange

Un volume précis de solution à concentration connue

Explication

La dissolution consiste à dissoudre une masse précise de soluté dans un solvant afin d’obtenir un volume précis de solution de concentration connue. La dilution part d’une solution existante, tandis qu’un volume indéfini ou une séparation ne décrit pas cette préparation.

11. Une élève doit préparer par dissolution une solution de concentration et de volume fixés. Après avoir calculé la masse et pesé le solide, quelle séquence convient-elle de suivre ?

Transférer dans une fiole jaugée, dissoudre, compléter au trait, boucher et homogénéiser
Dissoudre dans un bécher, compléter au trait, transférer en fiole et boucher
Transférer dans une fiole, compléter au trait, dissoudre, boucher et homogénéiser
Compléter la fiole au trait, ajouter le solide, dissoudre et homogénéiser

Transférer dans une fiole jaugée, dissoudre, compléter au trait, boucher et homogénéiser

Explication

Après la pesée, le soluté est transféré dans la fiole jaugée, dissous dans l’eau distillée, puis le volume est ajusté au trait; on bouche et on homogénéise ensuite. Compléter avant dissolution fixe mal le volume final, tandis que dissoudre après le trait ou omettre l’homogénéisation ne respecte pas la séquence.

12. À température constante, une solution contient 8 g/L d’un soluté dont le solvant peut en dissoudre jusqu’à 12 g/L. Quelle valeur correspond à la solubilité dans cette situation ?

20 g/L
12 g/L
4 g/L
8 g/L

12 g/L

Explication

La solubilité est la concentration maximale que le solvant peut dissoudre; elle vaut donc 12 g/L dans cette situation. 8 g/L est la concentration réellement présente, 4 g/L est l’écart à la limite et 20 g/L résulte de l’addition de la concentration présente et de la limite.

13. On ajoute de l’eau à une solution mère pour préparer une solution fille : quelle transformation décrit cette opération ?

Une dissolution qui rend la solution plus concentrée
Une dilution qui rend la solution moins concentrée
Une concentration qui rend la solution moins volumineuse
Une préparation où la solution fille devient la solution de départ

Une dilution qui rend la solution moins concentrée

Explication

Une dilution consiste à ajouter du solvant à la solution mère afin d’obtenir une solution fille moins concentrée. La dissolution suppose l’ajout d’un soluté, l’inversion des rôles confond mère et fille, et la concentration ne décrit pas cette opération.

14. Au laboratoire, une élève doit préparer une dilution à partir d’une solution mère. Quelle séquence respecte le protocole ?

Prélever à la pipette jaugée avec une propipette, verser dans la fiole, ajouter de l’eau aux deux tiers en agitant, puis compléter au trait, boucher et agiter
Prélever avec la fiole jaugée, verser dans la pipette, ajouter de l’eau aux deux tiers en agitant, puis compléter au trait et boucher
Ajouter l’eau aux deux tiers dans la pipette, prélever la solution mère, verser dans la fiole, puis compléter au trait et agiter
Prélever à la pipette jaugée avec une propipette, compléter la fiole au trait, puis ajouter de l’eau aux deux tiers, boucher et agiter

Prélever à la pipette jaugée avec une propipette, verser dans la fiole, ajouter de l’eau aux deux tiers en agitant, puis compléter au trait, boucher et agiter

Explication

Le protocole commence par le prélèvement de la solution mère à la pipette jaugée munie d’une propipette, puis le transfert dans la fiole; l’eau est ajoutée aux deux tiers avant le complément au trait. Compléter trop tôt inverse l’ordre des ajouts, la fiole ne sert pas à prélever, et l’eau n’est pas introduite dans la pipette.

15. Après une dilution, une technicienne constate que le volume final dépasse le volume prélevé. Quelle évolution des propriétés de la solution est attendue ?

La concentration diminue, le volume augmente et la masse de soluté reste constante
La concentration diminue, le volume diminue et la masse de soluté augmente
La concentration augmente, le volume augmente et la masse de soluté reste constante
La concentration diminue, le volume augmente et la masse de soluté diminue

La concentration diminue, le volume augmente et la masse de soluté reste constante

Explication

Comme seul du solvant est ajouté, la masse de soluté se conserve tandis que la concentration diminue et que le volume final dépasse le volume prélevé. Une perte de soluté, une augmentation de sa masse ou une diminution du volume contredit cette conservation et cette évolution.

16. Une préparation utilise Cmeˋre=12 g/LC_{\mathrm{mère}}=12\,\mathrm{g/L} et Vmeˋre=25 mLV_{\mathrm{mère}}=25\,\mathrm{mL}, puis donne un volume final de 150 mL150\,\mathrm{mL}. Quelle relation permet de calculer la concentration fille ?

CfilleVmeˋre=CmeˋreVfilleC_{\mathrm{fille}}V_{\mathrm{mère}}=C_{\mathrm{mère}}V_{\mathrm{fille}}
Cmeˋre=CfilleC_{\mathrm{mère}}=C_{\mathrm{fille}}
CmeˋreVmeˋre=Cfille(Vfille−Vmeˋre)C_{\mathrm{mère}}V_{\mathrm{mère}}=C_{\mathrm{fille}}(V_{\mathrm{fille}}-V_{\mathrm{mère}})
CmeˋreVmeˋre=CfilleVfilleC_{\mathrm{mère}}V_{\mathrm{mère}}=C_{\mathrm{fille}}V_{\mathrm{fille}}

$$C_{\mathrm{mère}}V_{\mathrm{mère}}=C_{\mathrm{fille}}V_{\mathrm{fille}}$$

Explication

La masse de soluté prélevée et celle présente dans la solution fille sont égales, d’où CmeˋreVmeˋre=CfilleVfilleC_{\mathrm{mère}}V_{\mathrm{mère}}=C_{\mathrm{fille}}V_{\mathrm{fille}}. Inverser les concentrations ne conserve pas la masse, soustraire les volumes remplace le volume final par celui de l’eau ajoutée, et les concentrations ne restent pas égales lors d’une dilution.

17. Pour estimer la concentration d’une solution inconnue, une équipe hésite entre comparer sa couleur à des étalons ou utiliser une courbe d’étalonnage. Quelle comparaison est correcte ?

L’échelle de teintes donne une valeur par calcul, tandis que la courbe fournit un encadrement subjectif pour une solution colorée
L’échelle de teintes donne un encadrement subjectif pour une solution incolore, tandis que la courbe permet une valeur par lecture ou calcul
L’échelle de teintes donne un encadrement subjectif pour une solution colorée, tandis que la courbe permet une valeur par lecture ou calcul
L’échelle de teintes donne une valeur précise pour une solution colorée, tandis que la courbe fournit un encadrement subjectif

L’échelle de teintes donne un encadrement subjectif pour une solution colorée, tandis que la courbe permet une valeur par lecture ou calcul

Explication

L’échelle de teintes s’applique aux solutions colorées et fournit un encadrement subjectif; la courbe d’étalonnage permet d’obtenir une valeur par lecture ou calcul. La valeur calculée et l’encadrement sont intervertis dans les confusions décrites, tandis qu’une solution incolore ne permet pas la comparaison de teintes.

18. Une analyste dispose de solutions étalons et doit déterminer la concentration d’un échantillon inconnu à partir d’une grandeur physique. Quelle démarche doit-elle suivre ?

Mesurer d’abord l’inconnue, tracer sa grandeur en fonction de la concentration, puis mesurer les étalons pour lire la concentration
Mesurer la grandeur des étalons, tracer la concentration en fonction de cette grandeur, mesurer l’inconnue et lire sa concentration correspondante
Mesurer la grandeur des étalons, tracer cette grandeur en fonction de la concentration, mesurer l’inconnue et lire sa concentration correspondante
Comparer les couleurs de l’inconnue et des étalons, puis attribuer sa concentration à partir de la teinte la plus proche

Mesurer la grandeur des étalons, tracer cette grandeur en fonction de la concentration, mesurer l’inconnue et lire sa concentration correspondante

Explication

La courbe est construite en mesurant la grandeur physique de plusieurs étalons et en la traçant en fonction de leur concentration; la grandeur de l’inconnue est ensuite mesurée pour en lire la concentration correspondante. Tracer les axes à l’envers modifie la procédure, mesurer l’inconnue en premier ne permet pas de construire la courbe préalable, et la comparaison des couleurs relève de l’échelle de teintes.

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Qu’est-ce qu’une solution ?

Un mélange homogène dans lequel un soluté est dispersé dans un solvant, sans séparation spontanée des constituants.

Qu’est-ce qui caractérise une suspension par rapport à une solution ?

Elle est hétérogène, trouble et contient des particules visibles qui peuvent se déposer.

Quelles étapes comprend la dissolution d’un solide ionique dans l’eau ?

La dissociation des ions, leur hydratation, puis leur dispersion dans toute la solution.

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